具有网格基础设施以减少功耗的位置确定系统技术方案

本公开内容涉及一种位置确定系统，包括声学发送设备(104)、位置标签(112)和无线网格网络(106)，其中无线网格网络使用电池供电的设备。位置标签接收来自声学发送设备的声学信号(例如超声信号)。通过观察时钟配对将来自无线网格网络的各个成员的时钟同步，每一个时钟对由发送消息的发送设备和接收消息的接收设备中的对应时钟形成。通过分析所观察到的时钟配对，可以确定时钟配对之间的最佳拟合。在选择了参考时钟之后，声学发送调度表可以被传播到对应的声学发送设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有网格基础设施以减少功耗的位置确定系统
本公开内容总体上涉及实时位置系统，更具体来说涉及确定物体或人在实时位置系统内的位置。
技术介绍
现今的企业和组织在跟踪重要资源在建筑物或校园环境中的位置方面面临共同的挑战。这样的资源包括关键人员、关键装备、重要记录或者其他有用的设备。这些资源常常根据组织需要在一天当中改变位置，并且定位这些重要资源可能证明是困难并且耗时的。为了避免在人工定位这些资源方面投入时间和精力的固有生产力损失，希望开发一种实时跟踪、归类并且报告这些重要资源的位置的方法。
技术实现思路
在本公开内容的实施例中，描述了一种无线网格网络，其包括多个位置标签以及能够发送和接收多个时间配对的发送设备，其中时间配对是第一设备的第一本地时钟与第二设备的第二本地时钟之间的配对。无线网格网络中的多个时间配对令人满意地确定无线网格网络中的每一个位置标签和声学发送设备与合成参考时钟的相对时钟漂移。将用于每一个设备的相对时钟漂移与合成参考时钟进行比较，并且用来实现设备之间的时间协调事件。在本公开内容的另一个实施例中，公开了一种计算机实施的系统，其包括被配置为形成无线网络的多个位置标签和发送设备，所述无线网络被配置为无线发送多个时间配对，其中时间配对是第一设备的本地时钟和第二设备的第二时钟的组合存储。所述计算机实施的系统还包括声学发送设备，其被配置为接收多个时间配对并且把多个时间配对发送到中央服务器。所述计算机实施的系统还包括中央服务器，其被配置为接收多个时间配对并且合成可以将每一个设备时钟与之比较的参考时钟。在本公开内容的另一个实施例中，公开了用于利用无线网格网络的一种计算机实施的方法，包括由第一设备存储第一本地时钟时间。所述计算机实施的方法还包括由第一设备从无线网格网络中的第二设备接收第二本地时钟时间。所述计算机实施的方法还包括发送第一本地时钟时间与第二本地时钟时间之间的时间配对，其中时间差被用来对于每一个设备令人满意地确定与参考时钟的相对时钟漂移，并且相对时钟漂移被用来实现所述多个设备和发送设备之间的时间协调事件。附图说明被合并在本文中并且构成说明书一部分的附图用来说明本公开内容的实施例，并且连同描述部分一起进一步解释本公开内容的原理，并且使得相关领域技术人员能够制作和使用所述实施例。图1示出了根据本公开内容的示例性实施例的实时位置系统的透视表示。图2示出了根据本公开内容的示例性实施例的使用在实时位置系统中的示例性网格基础设施系统的方块图。图3示出了根据本公开内容的示例性实施例的一种基于分析所观测到的时钟配对生成声学发送调度表来为实时位置系统提供同步声学发送的方法。图4示出了根据本公开内容的示例性方面的示例性计算系统。下面将参照附图来描述本公开内容。在附图中，相同的附图标记表明完全相同或功能上类似的单元。此外，附图标记的最左侧数位标识该附图标记首次出现在其中的附图。具体实施方式后面的具体实施方式部分参照附图来说明与本公开内容一致的示例性实施例。在具体实施方式部分中提到“一个示例性实施例”、“某个示例性实施例”、“示例性实施例的一个实例”等等时表明所描述的示例性实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是不一定每一个示例性实施例都包括所述特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定都指代相同的示例性实施例。此外，当本公开内容结合某个示例性实施例来描述特定的特征、结构或特性时，相关领域技术人员将知道如何与其他示例性实施例相结合来实施这样的特征、结构或特性，而不管其是否被明确地描述。本文中所描述的示例性实施例提供说明性实例而非作出限制。其他的示例性实施例也是可能的，并且在本公开内容的精神和范围内可以对示例性实施例作出修改。因此，具体实施方式部分不限制本公开内容。相反，只有所附权利要求及其等效表述才限定本公开内容的范围。可以使用硬件(例如电路)、固件、软件或者其任意组合来实现实施例。实施例还可以被实施为存储在机器可读介质上并且由一个或多个处理器读取和执行的指令。机器可读介质包括用于以机器(例如计算设备)可读的形式存储或发送信息的任何机制。例如在一些实施例中，机器可读介质包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；电气、光学、声学或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等等)等等。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可能被描述为实施特定动作。但是应当认识到，这样的描述仅仅是为了方便起见，并且所述动作可以从执行固件、软件、例程和/或指令的计算设备、处理器、控制器或其他设备得到。任何时候提到术语“模块”时应当被理解成包括软件、固件和硬件(比如一个或多个电路、微芯片或设备或者其任意组合)的至少其中之一以及其任意组合。此外，相关领域技术人员将会理解，每一个模块可以包括实际设备内的一个或多于一个组件，并且构成所描述的模块的一部分的每一个组件可以与构成该模块的一部分的任何其他组件协作运作或者独立运作。反之，本文中所描述的多个模块可以表示实际设备内的单个组件。此外，一个模块内的各个组件可以处于单个设备中，或者通过有线或无线方式分布在多个设备当中。后面关于示例性实施例的详细描述将完全揭示出本公开内容的性质，从而使得其他人通过应用相关领域技术人员的知识可以很容易针对各种应用修改和/或定制这样的示例性实施例，而无需进行多余的实验并且不会背离本公开内容的精神和范围。因此，基于本文中所给出的教导和引导，这样的修改落在示例性实施例的含义和多种等效方案之内。这里的措辞或术语是用于描述而非限制的目的，因此本说明书的术语或措辞应当由相关领域技术人员根据本文中的教导来解释。本公开内容提供一种跟踪物体和人的准确位置信息的实时位置系统。取决于可用的系统基础设施，实时位置系统以不同等级的准确性进行操作。在一些实施例中，位置信息的房间等级的准确性就足够了。在一些实施例中，系统实时提供关于人或装备的三维位置信息。实时位置系统可以包括附着到环境中的内部表面的声学发送设备以及附着到可移动的物体或人的位置标签的网络。位置标签接收来自声学发送设备的信号，以便确定环境内的描述性位置信息或三维位置坐标。声学(例如超声)非常适用于这一目的，因为它比无线电波行进得更慢并且通常不会被人类注意到。声波还会更加快速地衰减并且不太可能穿过墙壁，从而使得房间之间的信号干扰最小化。如果声学发送设备的位置是已知的，则位置标签的位置处于其信号已被接收到的特定声学发送设备的位置附近。举例来说，如果特定的声学发送设备被安装在关闭的房间内，并且位置标签接收到来自该特定声学发送设备的声学信号，则位置标签位于该关闭的房间内。当测量如在本文中所描述的声学发送设备与位置标签之间所存在的相对较短距离时，声学信号也更容易处理。本公开内容的系统和方法可以被使用在多种应用中，其中例如包括位置跟踪、工作流程、移动装备跟踪、安全及合规、移动装备管理、职员位置确定或者其他适当的应用。一个示例性的使用领域是在健康护理行业内。在一个实施例中，医院本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境中的实时位置系统，包括：/n具有位置ID的位置标签，其中所述位置标签被配置为把所述位置ID和所接收到的声学ID从声学发送设备经由无线网格网络发送到中央服务器；/n包括第一网格网络成员和第二网格网络成员的无线网格网络，所述第一网格网络成员和第二网格网络成员是电池供电的设备，第一网格网络成员具有第一时钟并且第二网格网络成员具有第二时钟，其中第一网格网络成员把第一时钟的第一时间戳发送到第二网格网络成员，并且第二网格网络成员生成用于传播到中央服务器的消息，所述消息包括第一网格网络成员和第二网格网络成员的标识、第一时间戳以及第二时钟的第二时间戳；/n中央服务器，其被配置为在无线网格网络内选择参考时钟，还被配置为基于所述消息确定所述第一时钟与所述参考时钟之间的时间偏移量，并且还被配置为把声学发送调度表传播到第一网格网络成员，/n其中，第一网格网络成员和位置标签基于声学发送调度表以声学方式通信。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171229 US 15/858,6321.一种环境中的实时位置系统，包括：
具有位置ID的位置标签，其中所述位置标签被配置为把所述位置ID和所接收到的声学ID从声学发送设备经由无线网格网络发送到中央服务器；
包括第一网格网络成员和第二网格网络成员的无线网格网络，所述第一网格网络成员和第二网格网络成员是电池供电的设备，第一网格网络成员具有第一时钟并且第二网格网络成员具有第二时钟，其中第一网格网络成员把第一时钟的第一时间戳发送到第二网格网络成员，并且第二网格网络成员生成用于传播到中央服务器的消息，所述消息包括第一网格网络成员和第二网格网络成员的标识、第一时间戳以及第二时钟的第二时间戳；
中央服务器，其被配置为在无线网格网络内选择参考时钟，还被配置为基于所述消息确定所述第一时钟与所述参考时钟之间的时间偏移量，并且还被配置为把声学发送调度表传播到第一网格网络成员，
其中，第一网格网络成员和位置标签基于声学发送调度表以声学方式通信。


2.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，使用统计分析来确定时间偏移量。


3.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，使用具有异常值剔除的线性回归分析来确定时间偏移量。


4.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，所述中央服务器还被配置为更新声学发送调度表。


5.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，所述中央服务器还被配置为选择替换参考时钟。


6.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，无线网格网络使用Zigbee协议。


7.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，无线网格网络在2.4到2.5GHz的射频范围内或者在433MHz、868MHz或915MHzISM频带内进行通信。


8.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，所述位置标签通过无线网格网络接收固件升级。


9.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，所述无线网格网络基于无线信号强度促进经由中间连接的声学发送调度表的传播。


10.根据权利要求1所述的实时位置系统，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·E·布杰，E·巴卡，
申请(专利权)人：所尼托技术股份公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO